Penguat operasi (operating amplifier, dikenal sebagai op-amp) adalah suatu penguat gandengan langsung dengan bati (gain) tinggi dan dilengkapi dengan umpan balik untuk mengendalikan kinerjanya secara menyeluruh. Penguat operasi biasanya diperoleh dalam rangkaian terintegrasi (integrated circuit = IC) analog. Penguat operasi telah memperoleh pengakuan secara luas sebagai suatu komponen elektronika yang serba guna, dapat diandalkan dan ekonomis.

Suatu penguat operasi ideal mempunyai beberapa karakteristik (tanpa umpan balik):

impedansi masukan Zi = tak terhingga impedansi keluaran Zo = 0 penguatan tegangan Av = – tak terhingga lebar pita BW = tak terhingga keseimbangan sempurna Vo = 0 bila V1 = V2 karakteristik tak berubah karena suhu

Rangkaian Dasar Penguat Op Amp

Suatu penguat op amp dapat digunakan untuk berbagai keperluan, misalnya penguat membalik, penguat tak membalik, penjumlah, penggeser fasa, pengubah tegangan ke arus, pengubah arus ke tegangan, pengikut tegangan DC dan sebagainya. Berikut ini akan dibahas dua penguat dasar, yaitu penguat membalik (inverting amplifier) dan penguat tak membalik (non inverting amplifier).

Penguat operasi yang dipakai disini adalah tipe 741 yang telahbanyak dikenal. IC ini mempunyai delapan kaki, dengan keterangan sebagai berikut:

Tatak Letak IC Op Amp LM 741

Penguat membalik mempunyai ciri yaitu yang dipakai sebagai masukan adalah masukan membalik, sementara masukan tak membalik dihubungkan ke tanah (ground). Keluaran dari penguat ini mempunyai fasa yang berlawanan denganmasukannya.

Pengertian Penguat Op Amp (Operating Amplifier)

Penguat operasi (operating amplifier, dikenal sebagai op-amp) adalah suatu penguat gandengan langsung dengan bati (gain) tinggi dan dilengkapi dengan umpan balik untuk mengendalikan kinerjanya secara menyeluruh. Penguat operasi biasanya diperoleh dalam rangkaian terintegrasi (integrated circuit = IC) analog. Penguat operasi telah memperoleh pengakuan secara luas sebagai suatu komponen elektronika yang serba guna, dapat diandalkan dan ekonomis.

Suatu penguat operasi ideal mempunyai beberapa karakteristik (tanpa umpan balik):

impedansi masukan Zi = tak terhingga impedansi keluaran Zo = 0 penguatan tegangan Av = – tak terhingga lebar pita BW = tak terhingga keseimbangan sempurna Vo = 0 bila V1 = V2 karakteristik tak berubah karena suhu

Rangkaian Dasar Penguat Op Amp

Suatu penguat op amp dapat digunakan untuk berbagai keperluan, misalnya penguat membalik, penguat tak membalik, penjumlah, penggeser fasa, pengubah tegangan ke arus, pengubah arus ke tegangan, pengikut tegangan DC dan sebagainya. Berikut ini akan dibahas dua penguat dasar, yaitu penguat membalik (inverting amplifier) dan penguat tak membalik (non inverting amplifier).

Penguat operasi yang dipakai disini adalah tipe 741 yang telahbanyak dikenal. IC ini mempunyai delapan kaki, dengan keterangan sebagai berikut:

Tatak Letak IC Op Amp LM 741

Penguat membalik mempunyai ciri yaitu yang dipakai sebagai masukan adalah masukan membalik, sementara masukan tak membalik dihubungkan ke tanah (ground). Keluaran dari penguat ini mempunyai fasa yang berlawanan denganmasukannya.

Pengertian Penguat Op Amp (Operating Amplifier)

Penguat Inverting Op Amp / Membalik

Beberapa rumus praktis pada penguat membalik (dengan umpan balik):

Penguatan tegangan : AVf = – Rf / Ri

Impedansi masukan : Zif = Ri

Impedansi keluaran : Zof =Zo / (1 + A (Ri/(Ri+Rf))

dimana Zo = impedansi keluaran tanpa umpan balikA = penguatan tanpa umpan balikNilai A dan Zo terdapat pada lembaran data IC.

Penguat tak membalik mempunyai ciri yaitu masukan yang dipakai adalah masukan tak membalik (non inverting input) dan keluarannya sefasa dengan masukannya.

Penguat Non Inverting Tak Membalik

Beberapa rumus praktis pada penguat tak membalik (dengan umpan balik):

Penguatan tegangan : AVf = (R2 / R1) + 1Impedansi masukan : Zif = ZiImpedansi keluaran : Zof =Zo / (1 + A (R1/(R1+R2))

dimana Zi = impedansi masukan tanpa umpan balikZo = impedansi keluaran tanpa umpan balikA = penguatan tanpa umpan balikNilai A, Zi dan Zo terdapat pada lembaran data IC.

Salah satu terapan khusus dari penguat tak membalik adalah penguat dengan penguatan satu. Rangkaian untuk terapan ini adalah sebagai berikut:

Penguat Tak Membalik dengan Penguatan Satu

Untuk penguat ini, tegangan keluaran sama dan sefasa dengan tegangan masukan, atau Vo = Vi. Impedansi masukannya sangat tinggi, sementara impedansi keluarannya mendekati nol.

Karena karakteristiknya tersebut, penguat ini sering dipakai sebagai penyangga tegangan (buffer voltage)

http://elektronikaindustri.com/pengertian-penguat-op-amp-operating-amplifier/

Operational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, yaitu rangkaian penguat inverting, non-inverting differensiator dan integrator.

I. Pengertian Dasar Op-AmpOperational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, yaitu rangkaian penguat inverting, non-inverting differensiator dan integrator.

Pada Op-Amp memiliki 2 rangkaian feedback (umpan balik) yaitu feedback negatif dan feedback positif dimana Feedback negatif pada op-amp memegang peranan penting. Secara umum, umpanbalik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpan balik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur.

Op-amp idealOp-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Input (masukan) op-amp ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Op-amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop terbuka) yang tak terhingga besarnya. Seperti misalnya op-amp LM741 yang sering digunakan oleh banyak praktisi elektronika, memiliki karakteristik tipikal open loop gain sebesar 104 ~ 105. Penguatan yang sebesar ini membuat op-amp menjadi tidak stabil, dan penguatannya menjadi tidak terukur (infinite). Disinilah peran rangkaian negative feedback (umpanbalik negatif) diperlukan, sehingga op-amp dapat dirangkai menjadi aplikasi dengan nilai penguatan yang terukur (finite).

II. Karakteristik Dasar Op-AmpSeperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa pada dasarnya Op-amp adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial), yang mana memiliki 2 input masukan yaitu input inverting (V-) dan input non-inverting(V+), Rangkaian dasar dari penguat diferensial dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini:

Gambar 1 : Penguat DiferensialPada rangkaian diatas, dapat diketahui tegangan output (Vout) adalah Vout = A(v1-v2) dengan A adalah penguatan dari penguat diferensial ini. Titik input v1 dikatakan sebagai input non-iverting, sebab tegangan vout satu phase dengan v1. Sedangkan sebaliknya titik v2 dikatakan input inverting sebab berlawanan phasa dengan tengangan vout.

Diagram Blok Op-ampOp-amp di dalamnya terdiri dari beberapa bagian, yang pertama adalah penguat diferensial, lalu ada tahap penguatan (gain), selanjutnya ada rangkaian penggeser level (level shifter) dan kemudian penguat akhir yang biasanya dibuat dengan penguat push-pull kelas B. Gambar-2(a) berikut menunjukkan diagram dari op-amp yang terdiri dari beberapa bagian tersebut.

gambar 2 (a) : Diagram Blok Op-Amp

gambar 2 (b) : Diagram Schematic Simbol Op-AmpSimbol op-amp adalah seperti pada gambar 2 (b) dengan 2 input, non-inverting (+) dan input inverting (-). Umumnya op-amp bekerja dengan dual supply (+Vcc dan –Vee) namun banyak juga op-amp dibuat dengan single supply (Vcc – ground). Simbol rangkaian di dalam op-amp pada gambar 2 (b) adalah parameter umum dari sebuah op-amp. Rin adalah resitansi input yang nilai idealnya infinit (tak terhingga). Rout adalah resistansi output dan besar resistansi idealnya 0 (nol). Sedangkan AOL adalah nilai penguatan open loop dan nilai idealnya tak terhingga.

Saat ini banyak terdapat tipe-tipe op-amp dengan karakterisktik yang spesifik. Op-amp standard type 741 dalam kemasan IC DIP 8 pin. Untuk tipe yang sama, tiap pabrikan mengeluarkan seri IC dengan insial atau nama yang berbeda. Misalnya dikenal MC1741 dari motorola, LM741 buatan National Semiconductor, SN741 dari Texas Instrument dan lain sebagainya. Tergantung dari teknologi pembuatan dan desain IC-nya, karakteristik satu op-amp dapat berbeda dengan op-amp lain.

Aplikasi sirkuit

Terdapat banyak sekali penggunaan dari penguat operasional dalam berbagai jenis sirkuit listrik.Di bawah ini dipaparkan beberapa penggunaan umum dari penguat operasional dalam contoh sirkuit:

Komparator (pembanding)

Komparator.

Merupakan salah satu aplikasi yang memanfaatkan batas simpal terbuka (bahasa Inggris: open-loop gain) penguat operasional yang sangat besar.[5] Ada jenis penguat operasional khusus yang memang difungsikan semata-mata untuk penggunaan ini dan agak berbeda dari penguat operasional lainnya dan umum disebut juga dengan komparator (bahasa Inggris: comparator).

Komparator membandingkan dua tegangan listrik dan mengubah keluarannya untuk menunjukkan tegangan mana yang lebih tinggi.

di mana adalah tegangan catu daya dan penguat operasional beroperasi di antara dan .)

Penguat pembalik

Penguat pembalik.

Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan. Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran taksefase sebesar 180°, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan. Ini mengurangi bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik negatif.

Di mana,

(karena adalah bumi maya (bahasa Inggris: virtual ground)

Sebuah resistor dengan nilai , ditempatkan di antara masukan non-pembalik dan bumi. Walaupun tidak dibutuhkan, hal ini mengurangi galat karena arus bias masukan.

Bati dari penguat ditentukan dari rasio antara Rf dan Rin, yaitu:

Tanda negatif menunjukkan bahwa keluaran adalah pembalikan dari masukan. Contohnya jika Rf adalah 10.000 Ω dan Rin adalah 1.000 Ω, maka nilai bati adalah -10.000Ω / 1.000Ω, yaitu -10.

Penguat non-pembalik

Penguat non-pembalik.

Rumus penguatan penguat non-pembalik adalah sebagai berikut:

atau dengan kata lain:

Dengan demikian, penguat non-pembalik memiliki bati minimum bernilai 1. Karena tegangan sinyal masukan terhubung langsung dengan masukan pada penguat operasional maka impedansi masukan bernilai .

Penguat diferensial

Penguat diferensial.

Penguat diferensial digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan

dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi yaitu sebesar untuk

dan . Penguat jenis ini berbeda dengan diferensiator. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

Sedangkan untuk dan maka bati diferensial adalah:

Penguat penjumlah

Penguat penjumlah.

Penguat penjumlah menjumlahkan beberapa tegangan masukan, dengan persamaan sebagai berikut:

Saat , dan saling bebas maka:

Saat , maka:

Keluaran adalah terbalik. Impedansi masukan dari masukan ke-n adalah (di mana adalah bumi

maya)

Integrator

Integrator.

Penguat ini mengintegrasikan tegangan masukan terhadap waktu, dengan persamaan:

di mana adalah waktu dan adalah tegangan keluaran pada .

Sebuah integrator dapat juga dipandang sebagai tapis pelewat-tinggi dan dapat digunakan untuk rangkaian tapis aktif.

Diferensiator

Diferensiator.

Mendiferensiasikan sinyal hasil pembalikan terhadap waktu dengan persamaan:

di mana dan adalah fungsi dari waktu.

Pada dasarnya diferensiator dapat juga dibangun dari integrator dengan cara mengganti kapasitor dengan induktor, namun tidak dilakukan karena harga induktor yang mahal dan bentuknya yang besar. Diferensiator dapat juga dilihat sebagai tapis pelewat-rendah dan dapat digunakan sebagai tapis aktif.

Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output. Op-amp ini digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam atau dapat juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai rangkaian terpadu linier dasar. Penguat operasional (Op-Amp) merupakan komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai amplifier multiguna dalam bentuk IC dan memiliki simbol sebagai berikut : Simbol Operasional Amplifier (Op-Amp) simbol Op Amp,simbol penguat operasional,simbol operasional amplifier,prinsip kerja op-amp,karakteristik op-amp,fungsi op-amp Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting), apabila kedua

input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial dengan 2 input. Sebagai penguat operasional ideal , operasional amplifier (Op-Amp) memiliki karakteristik sebagai berikut : Impedansi Input (Zi) besar = ∞ Impedansi Output (Z0) kecil= 0 Penguatan Tegangan (Av) tinggi = ∞ Band Width respon frekuensi lebar = ∞ V0 = 0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada besarnya V1. Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung temperatur / suhu. Rangkaian dasar operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari bipolar transistor (BJT) seperti terlihat pada gambar berikut. Rangkaian Dasar Operasional Amplifier (Op-Amp) Penguat Diferensial rangkaian dasar op-amp,dasar op amp,operasional amplifier,rangkaian diferensial op amp,teori op amp,dasar op amp,definisi op amp,pengertian op amp Pada penguat diferensial diatas terdapat dua sinyal masukan (input) yaitu V1 dan V2. Dalam kondisi ideal, apabila kedua masukan identik (Vid = 0), maka keluaran Vod = 0. Hal ini disebabkan karena IB1 = IB2 sehingga IC1 = IC2 dan IE1 = IE2. Karena itu tegangan keluaran (VC1 dan VC2) harganya sama sehingga Vod = 0. Apabila terdapat perbedaan antara sinyal V1 dan V2, maka Vid = V1 – V2. Hal ini akan menyebabkan terjadinya perbedaan antara IB1 dan IB2. Dengan begitu harga IC1 berbeda dengan IC2, sehingga harga Vod meningkat sesuai sesuai dengan besar penguatan Transistor. Untuk memperbesar penguatan dapat digunakan dua tingkat penguat diferensial (cascade). Keluaran penguat diferensial dihubungkan dengan masukan penguat diferensial tingkatan berikutnya. Dengan begitu besar penguatan total (Ad) adalah hasil kali antara penguatan penguat diferensial pertama (Vd1) dan penguatan penguat diferensial kedua (Vd2). Mode operasi dari sebuah operasional amplifier (Op-Amp) dapat diset dalam beberapa mode penguatan sebagai berikut. Mode Loop Terbuka Mode Loop Tertutup Op-Amp,op amp loob terbuka,rumus op amp open loop,penguatan op amp loop terbukaPada mode loop terbuka besarnya penguatan tegangan adalah tak berhingga (∞), sehingga besarnya tegangan output hampir dan bisa dikatakan mendekati Vcc. Expresi matematika pada penuat operasional mode loop terbuka adalah. Av=\infty Sehingga tegangan output ≈ Vcc. Mode Loop Tertutup Mode Loop Tertutup Op-Amp,op amp loop tertutup,penguatan op amp close loop,rumus op amp loop tertutup,penguatan tegangan op amp close loopPada mode loop tertutup besarnya penguatan tegangan (Av) adalah besar tetapi tidak mecapai nilai maksimalnya dan dapat dituliskan sebagai berikut. Av

http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/operasional-amplifier-op-amp/#chitika_close_button

Pengertian Dasar Op-AmpOperational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, yaitu rangkaian penguat inverting, non-inverting differensiator dan integrator.

Pada Op-Amp memiliki 2 rangkaian feedback (umpan balik) yaitu feedback negatif dan feedback positif dimana Feedback negatif pada op-amp memegang peranan penting. Secara umum, umpanbalik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpanbalik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur.

Op-amp idealOp-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang

memiliki dua masukan. Input (masukan) op-amp ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Op-amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop terbuka) yang tak terhingga besarnya. Seperti misalnya op-amp LM741 yang sering digunakan oleh banyak praktisi elektronika, memiliki karakteristik tipikal open loop gain sebesar 104 ~ 105. Penguatan yang sebesar ini membuat op-amp menjadi tidak stabil, dan penguatannya menjadi tidak terukur (infinite). Disinilah peran rangkaian negative feedback (umpanbalik negatif) diperlukan, sehingga op-amp dapat dirangkai menjadi aplikasi dengan nilai penguatan yang terukur (finite).

Impedasi input op-amp ideal mestinya adalah tak terhingga, sehingga mestinya arus input pada tiap masukannya adalah 0. Sebagai perbandingan praktis, op-amp LM741 memiliki impedansi input Zin = 106 Ohm. Nilai impedansi ini masih relatif sangat besar sehingga arus input op-amp LM741 mestinya sangat kecil.

Ada dua aturan penting dalam melakukan analisa rangkaian op-amp berdasarkan karakteristik op-amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule, yaitu :

Aturan 1: Perbedaan tegangan antara input v+ dan v- adalah nol (v+ - v- = 0 atau v+ = v- )

Aturan 2: Arus pada input Op-amp adalah nol (i+ = i- = 0)

Inilah dua aturan penting op-amp ideal yang digunakan untuk menganalisa rangkaian op-amp.

II. Karakteristik Dasar Op-AmpSeperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa pada dasarnya Op-amp adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial), yang mana memiliki 2 input masukan yaitu input inverting (V-) dan input non-inverting(V+), Rangkaian dasar dari penguat diferensial dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini:

Gambar 1 : Penguat Diferensial

Pada rangkaian diatas, dapat diketahui tegangan output (Vout) adalah Vout = A(v1-v2) dengan A adalah penguatan dari penguat diferensial ini. Titik input v1 dikatakan sebagai input non-iverting, sebab tegangan vout satu phase dengan v1. Sedangkan sebaliknya titik v2 dikatakan input inverting sebab berlawanan phasa dengan tengangan vout.

Diagram Blok Op-ampOp-amp di dalamnya terdiri dari beberapa bagian, yang pertama adalah penguat diferensial, lalu ada tahap penguatan (gain), selanjutnya ada rangkaian penggeser level (level shifter) dan

kemudian penguat akhir yang biasanya dibuat dengan penguat push-pull kelas B. Gambar-2(a) berikut menunjukkan diagram dari op-amp yang terdiri dari beberapa bagian tersebut.

gambar 2 (a) : Diagram Blok Op-Amp

gambar 2 (b) : Diagram Schematic Simbol Op-Amp

Simbol op-amp adalah seperti pada gambar 2 (b) dengan 2 input, non-inverting (+) dan input inverting (-). Umumnya op-amp bekerja dengan dual supply (+Vcc dan –Vee) namun banyak juga op-amp dibuat dengan single supply (Vcc – ground). Simbol rangkaian di dalam op-amp pada gambar 2 (b) adalah parameter umum dari sebuah op-amp. Rin adalah resitansi input yang nilai idealnya infinit (tak terhingga). Rout adalah resistansi output dan besar resistansi idealnya 0 (nol). Sedangkan AOL adalah nilai penguatan open loop dan nilai idealnya tak terhingga.

Saat ini banyak terdapat tipe-tipe op-amp dengan karakterisktik yang spesifik. Op-amp standard type 741 dalam kemasan IC DIP 8 pin. Untuk tipe yang sama, tiap pabrikan mengeluarkan seri IC dengan insial atau nama yang berbeda. Misalnya dikenal MC1741 dari motorola, LM741 buatan National Semiconductor, SN741 dari Texas Instrument dan lain sebagainya. Tergantung dari teknologi pembuatan dan desain IC-nya, karakteristik satu op-amp dapat berbeda dengan op-amp lain.http://elektrokita.blogspot.com/2008/10/op-amp-operational-amplifier.html